露天矿采剥工程可靠性模拟模型参数研究

露天矿采剥工程属于离散型投入-产出系统，其可靠性受制于多种随机因素。系统模拟是求解此类系统可靠性的较有效方法。本文依据可靠性理论及近水平露天矿生产实际，给出采剥工程可靠性测度概念，用以评价露天矿设计或计划指标及实际完成指标的可靠程度。综合考虑矿山生产能力、生产剥采比、工作平盘设置、工作帮坡角及可靠性与经济效益之间的权衡，建立了完整而适用的露天矿采剥工程可靠性系统模拟数学模型。     

露天矿最终帮坡角及采深协同优化研究

最终帮坡角和采深是露天矿境界设计中2个相互影响的关键参数，其取值与露天矿的安全经济性密切相关。为探讨上述2个参数的合理取值，以西藏某露天铜矿12#典型勘探线剖面为研究对象，按经验类比法初步确定该剖面西、东边帮的最终帮坡角取值范围为38°~44°，选取不同的两帮坡角度值组合，根据境界剥采比小于经济合理剥采比的原则，计算得到底部标高取值范围为+ 4 135~ + 4 108 m。构建了该剖面的露天境界最终边帮有限元数值模型，采用强度折减法计算得到西、东帮的稳定安全系数，根据实际工程设计需要的边帮安全系数以及开采的经济性，得到该剖面合理的最终帮坡角与采深。研究表明：露天边帮稳定性随着最终帮坡角和采深的增加逐渐降低，且最终帮坡角的变化对本侧边帮稳定性的影响远大于对侧边帮，两参数之间互相影响，共同决定露天矿的安全经济性；计算得到该剖面合理的西、东帮最终帮坡角分别为42°、43°，底部标高为+ 4 117 m，总采深为920 m。所采用的露天矿最终帮坡角及采深的协同优化思路可为露天矿山科学确定相关参数提供参考。     

帮坡角变化对露天矿采剥量以及经济效益的影响

露天矿最终帮坡角是影响露天矿安全生产的主要因素之一,也对露天经济效益产生重要影响,特别是对大型深凹露天矿的影响尤为突出。在保障露天矿安全生产条件下,本文通过优化矿区不同帮坡角条件下的最终境界,研究帮坡角变化对矿山岩石剥离量、矿石采出量以及经济效益的影响。结果表明,随着帮坡角的增加,最终境界内的岩石剥离量、矿石采出量可能增多也可能减少,但经济效益呈现增加趋势。     

露天矿最终帮坡角及采深协同优化研究

最终帮坡角和采深是露天矿境界设计中2个相互影响的关键参数,其取值与露天矿的安全经济性密切相关。为探讨上述2个参数的合理取值,以西藏某露天铜矿12#典型勘探线剖面为研究对象,按经验类比法初步确定该剖面西、东边帮的最终帮坡角取值范围为38°~44°,选取不同的两帮坡角度值组合,根据境界剥采比小于经济合理剥采比的原则,计算得到底部标高取值范围为+ 4 135~ + 4 108 m。构建了该剖面的露天境界最终边帮有限元数值模型,采用强度折减法计算得到西、东帮的稳定安全系数,根据实际工程设计需要的边帮安全系数以及开采的经济性,得到该剖面合理的最终帮坡角与采深。研究表明：露天边帮稳定性随着最终帮坡角和采深的增加逐渐降低,且最终帮坡角的变化对本侧边帮稳定性的影响远大于对侧边帮,两参数之间互相影响,共同决定露天矿的安全经济性;计算得到该剖面合理的西、东帮最终帮坡角分别为42°、43°,底部标高为+ 4 117 m,总采深为920 m。所采用的露天矿最终帮坡角及采深的协同优化思路可为露天矿山科学确定相关参数提供参考。     

某铁矿露天开采境界的优化

随着露天矿山生产的推进,剥采比变大成为露天矿山急需解决的问题。为了保证矿山的长期发展,需要对矿山露天开采境界优化以提高安全性和经济效益。基于露天境界优化的安全性和经济性,运用精矿成本比较法确定经济合理剥采比8.42,根据矿体赋存条件等确定露天境界要素,计算露天底部宽度,运用3DMine,Design-Expert软件剥采比稳定性系数作为指标研究最优采深和最终帮坡角,通过剥采比和稳定性系数等势线图上最接近边坡稳定系数1.2和经济合理剥采比8.42的公共点确定优化后的边坡角和采深,通过境界剥采比进行验证,从而建立优化后的矿体露天境界图,为矿山的生产提供技术依据。     

基于经济合理剥采比的露天矿开采境界优化

露天矿山最终开采境界的确定受到经济合理剥采比和最终边坡角的制约。依据矿体条件,选择原矿成本比较法、金属成本比较法、储量盈利比较法进行经济合理剥采比的计算和比较,3种方法计算得到的经济合理剥采比分别为10.07,11.69和13.79;结合Lerchs-Grossmann图论法,利用Micromine软件进行露天最终境界优化,得到最终帮坡角为47°、矿石量为2 450 750 m~3、岩石量为24 204 093 m~3。     

昆阳磷矿采掘场与排土场边坡稳定性分析

通过理论分析、现场调研、数值计算分析等方法,对昆阳磷矿采掘场与排土场的边坡稳定性进行了分析。结果表明:1自燃区域采掘场最终帮坡角为38°时,边坡稳定系数为1.24,端帮最终帮坡角为40°时,边坡基本稳定,其余部位的最终帮坡角为32°时,边坡稳定系数为1.25;2露天矿外排土场的排弃高度为60 m,最终帮坡角为22°时,边坡稳定系数为1.26,内排土场的排弃高度为100 m,最终边坡角为22°时,边坡稳定系数为1.28。上述分析成果对于确保昆阳磷矿安全生产有一定的参考价值。     

克夫拉达布兰卡露天铜矿(三)

5矿山计划在制定矿山战略规划之后，编制了有关露天矿扩帮、排土场、溶浸场和进人通道的详细计划。5．1露天矿计划规定的初始露天矿包括预剥离破碎站的投产，要求在1993年11月剥离出可供堆浸的矿石，包括大约供2年用的堆浸矿石量。然后通过系列扩帮扩大露天矿。所说的露天矿最终境界包括探明储量和可期储量，将维持矿山生产14年。按照可能储量向西扩展露天矿，并将提供另外6年的生产矿量。溶滤覆盖层向西延展，其厚度很大，需要钻进更多的钻孔以验证该扩展区的矿石品位。5．2运输大约从4200m标高开始向下延深有几个上部台阶可开采氧化矿和剥…     

陡帮开采的经济评价及其适用条件

我国金属露天矿通常采用缓帮开采,工作帮坡角约为10～15度,很少有超过15度的.缓帮开采时,由于工作帮坡角缓,故其基建工程量大、投资大、时间长,超前剥离量大,前期生产剥采比大,露天矿的开采强度低,经济效果差.     

布沼坝露天矿南帮降段可行性研究

为确保矿山产量和经济效益,有效控制西帮滑坡体清帮减载及资源回收期间剥采比及露天矿生产能力接续,分析了布沼坝露天矿降段的必要性,对比确定了降段位置,对最终降段位置(南帮)降段过程中西帮安全稳定性进行了分析评价。     

块体模型算量方法在宝日希勒露天矿中的应用

针对传统的露天矿采剥工程量计算方法存在的不足,提出了采剥工程量计算的新方法——块体模型算量法;介绍了块体模型进行采剥工程量分类计算的基本原理,并以宝日希勒露天矿为实例,计算了该矿2011年5月至6月间的采剥工程量,将计算结果与矿山统计量之间进行了比较,实现了露天矿验收算量的自动化,提高了露天矿采剥工程量计算的速度与精度。     

基于Bishop法的露天矿边坡稳定分析与实现

为了提高Bishop法在露天矿边坡稳定分析中的准确性,根据圆弧滑动的数值解研究,提出了一种更为合理的最危险圆弧滑面搜索方法,并从理论上作了分析和论证.修正了在半径长度按设定步长递增时,圆心坐标的移动形式,推导了半径的准确变化范围以及拉裂距离变化范围,并确定了其与帮坡高度、帮坡角的变化关系.确定滑块内黏聚力、内摩擦角、重度时考虑了层状结构岩层的影响,更趋近于实际情况.提出了露天矿边坡圆弧滑动稳定系数及最终帮坡角的确定在计算机程序中的实现过程,包括危险滑面的搜索、层状边坡的特殊处理等,并介绍了算法流程.编写了简化Bishop法计算露天矿边坡稳定系数及最终帮坡角的VB语言程序.检验结果既能得出符合露天矿边坡设计要求的帮坡角及其稳定系数,还能查看不同帮坡角对应的稳定系数.     

组合台阶开采工作帮坡角及其结构参数的确定

从技术上论述了铁路运输露天矿采用组合台阶开采时,确定工作帮坡角及其结构参数应考虑的主要因素,并从理论上探讨了彼此之间的相互关系和确定这些参数的依据、原则和方法。同时根据生产剥采比的变化规律,研究了不同服务年限的矿山在不同开采深度的工作帮坡角的变化。     

金属露天矿境界和采剥计划同时优化研究

针对露天矿境界和采剥计划单独优化得到的不是全局最优解问题,提出了境界和采剥计划同时优化方法。通过给定地表约束、帮坡角约束、采剥总量、境界增量等条件构建了一系列地质最优候选境界,对每个候选境界做采剥计划优化,以净现值最大为目标函数,得到了境界和采剥计划同时优化的最优境界。通过建立地表标高模型和矿床数值模型,以及设置帮坡角和技术经济参数约束条件,对某露天铁矿分别采用境界、采剥计划单独优化和境界、采剥计划同时优化的方法进行优化,得到单独优化时最优境界净现值为25.8亿元,同时优化时最优境界净现值为45.7亿元,实现利润净现值增加19.9亿元。结果表明:境界、采剥计划同时优化方法优于境界、采剥计划单独优化方法,能够为露天矿生产决策者提供有利的手段和可靠的参考。     

基于ABAQUS的深凹露天矿边坡设计优化

随着露天矿山开采深度的增加,边坡高度逐年加大,逐步形成高陡露天边坡,其采掘生产条件越来越差,采场破坏的概率和边坡安全维护的难度越来越大,给矿区生产和生活带来了巨大的危害和经济损失。露天矿山最终边坡角是影响矿山投资、成本及生产安全的重要因素,边坡角的确定直接影响露天境界剥采比的确定,最终影响到露天矿整个生产过程中的经济效益。因此,确定一个安全、经济的边坡角非常必要。本文利用ABAQUS对边坡进行力学分析,计算不同边坡角时边坡的安全系数,通过安全系数来得到一个优化的边坡角。     

露天铁矿边坡稳定性分析方法

采用模糊测度方法、有限元法及Bishop法对露天矿节理化边坡的稳定性进行了探讨, 分析了在地下水影响下边坡稳定性随坡角及坡高的变化规律。研究结果表明, 坡角达到45°时, 最大失稳模糊概率为0.108 8, 有限元法和简化Bishop法计算的安全系数分别为1.004 0和1.036 0。在保证合理坡角的前提下, 坡高对边坡稳定性的影响是有限的。本文提出的综合分析方法可为今后露天采场的合理坡度以及合理矿山境界的确定提供一定参考依据。     

深露天矿运输

矿山工程急剧降深是现阶段矿床露天开采发展的一个特点,近年来露天铁矿的深度增加了100～120m,目前达到200～320m,在最近的将来要达到350～400m。大部分铁矿石将是从最终开采深度为500～750m 的大型露天矿开采出来的。深露天矿采剥工程发展的特点是矿山技术条件日趋复杂。而且同有效作业区缩小、矿石区开采工程急剧降深、备采矿量减少、工作平台变窄和矿岩运距增加、采矿运输设备生产效率下降等有关。     

黑山露天矿北帮顺倾边坡稳定性研究

采用了ANSYS有限元软件对黑山露天矿北帮顺倾边坡进行变形破坏机理数值模拟,分析了北帮边坡潜在变形破坏模式和北帮边坡出现局部片帮现象的原因,针对BB1-1和BB1-2 2个工程剖面提出北帮坡削坡方案,以保障北帮总体稳定系数满足安全储备系数的要求。研究结果为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

含断层富水露天矿超前疏干条件下渗流场演化规律研究

针对含断层富水露天矿超前疏干问题,以内蒙古东北部某富水露天矿为背景,基于GMS建立复杂地质实体模型,采用Lak3-Package模块设定各阶段矿山形态进行地下水模拟;预测了不同阶段的最大人工抽采水量,并研究了隔水断层由于剥离和降水逐渐导水的规律。研究表明：第1阶段降深至+645 m所需人工最大抽采量为1 200 m³/d,第2阶段降深至+600 m所需人工最大抽采量为1.10万m³/d,第3阶段降深至+540 m最大抽采量为5.82万m³/d,最终降深至+480 m为9.82万m³/d;在第2阶段降深至+600 m抽采量达到1.10万m³/d时隔水断层因两侧水头差的增加使渗透压升高导致断层逐渐导水,在抽采量达到1.80万m³/d时断层变为导水断层。     

克里沃罗格铁矿区露天矿和地下矿生产能力的综合利用

本文介绍了乌克兰矿山研究院提出的利用地下开采要素用露在法开采露天矿深中水平矿量的新工艺。利用该工艺可减少露天矿坡削和扩帮工程量，并可在露天采空区中排放部分废石，降低矿山生产对周围环境的污染。以因古列茨采选公司露天矿为例，说明了实现这一新 效益。